К оглавлению

УДК 551.762.33:551.734(470.45)

Условия формирования и распространения франского рифогенного комплекса прибортовой зоны Уметовско-Линевской депрессии

Г.П. БАТАНОВА, Л.Ю. БЕНДЕРОВИЧ (ВолгоградНИПИнефть)

В настоящее время большая часть прогнозных запасов нефти Волгоградской области приурочена к франскому рифогенному комплексу бортов Уметовско-Линевской депрессии. В нем открыты Новокоробковское, Котовское, Голубковское и Мирошниковское месторождения нефти, что подтверждает перспективность этого принципиально нового направления поисково-разведочных работ в Нижнем Поволжье [3, 4]. В связи с этим выявление закономерностей формирования, строения и распространения франских органогенных построек различного типа является первоочередной задачей.

В пределах рифового комплекса на коротком расстоянии наблюдается резкая смена фаций - относительно глубоководного шельфа с режимом иловых впадин, рифогенных пород и мелководного шельфа - с четкой пространственной обособленностью зоны барьерных рифов ( рис. 1 ).

Предрифовые, относительно глубоководные отложения прослеживаются в Уметовско-Линевской депрессии. Они расчленяются на фации центральных частей мульд и фации склонов. Главная особенность развития депрессии - некомпенсированное ее прогибание в отдельные моменты средне-верхнефранского времени и одновременный рост органогенных построек вдоль бортов. В связи со сложной конфигурацией западной границы депрессионные фации прослеживаются и между рифами, образуя внешние лагуны, соединенные с депрессией. Осадки представлены микро- и тонкозернистыми глинистыми известняками, аргиллитами и мергелями битуминозными, с включениями пирита, местами окремнелыми. Палеоценоз придонных организмов этих фаций включал фораминиферы, лингулиды, аммоноидеи, остракоды. Из планктонных форм отмечаются раковины кониконх, из нектонных - остатки рыб. В относительно глубоководных осадках встречаются одиночные рифы, например органогенная постройка, вскрытая скв. 49 Верхнедобринской в семилукских отложениях.

Распространение уметовско-линевской толщи компенсации в пограничных франско-фаменских слоях контролирует, как правило, и распространение первой линии органогенных построек - барьерных рифов. Среди них можно выделить Добринский, Западно-Линевский, Котовско-Слюсаревский, Новокоробковско-Романовский и предположительно Суводской, развитые вдоль наиболее мобильной передовой части уступа. К этой же категории следует отнести и цепочку рифов, намечаемую по сейсмическим данным вдоль бортов Ломовской внешней лагуны. Барьерные рифы характеризуются наибольшим стратиграфическим диапазоном развития биоморфных известняков. При этом каждый массив имеет свою историю формирования. Так, Западно-Линевский риф формировался с конца алатырского по задонское время, Слюсаревский - с рудкинского до конца ливенского, Котовский, судя по данным скв. 24 ( рис. 2 ), начал расти с семилукского, по-видимому, как биостром, в петинское он ненадолго прекратил рост и затем развивался как риф с алатырского до конца ливенского. В процессе рифообразования ядро рифовых массивов было наиболее устойчивым. Например, в Ефимовском рифе оно представлено рифогенными образованиями алатырско-верхнефранского возраста, на склонах рифогенные осадки прослеживаются лишь с начала воронежского времени.

Выше, на бортовых уступах, за полосой барьерных рифов, располагается срединная линия биогермных построек (Верхнедобринская, Мирошниковско-Матвеевская) и еще выше, в краевой части мелководного шельфа, по аэрогеологическим данным, намечается третья - Островская зона органогенных построек. Пробуренные единичные скважины подтверждают ее наличие.

Формирование франского рифового комплекса происходило в условиях эпиконтинентального морского бассейна с нормальной соленостью вод, теплого климата и небольших (5- 45 м) глубин.

Обобщение материалов бурения глубоких скважин, сейсмических и аэрологических данных позволило на наиболее полно изученном Котовско-Мирошниковском участке западного борта Уметовско-Линевской депрессии выявить местоположение органогенных построек различного типа, их морфологию и строение. Здесь, на нижней части уступа, размещены рифы, относящиеся к барьерному типу: Котовский, Голубковский, Слюсаревский и намеченный по данным сейсморазведки Дорошевский. Первый имеет асимметричное строение и крутой (17°) склон в сторону Уметовско-Линевской депрессии, а с юго-запада окаймляется Ломовской внешней лагуной. Длина разбуренной части рифа около 13 км, ширина до 2,8 км на севере и 0,5 км на юге, амплитуда в современном структурном плане до 200 м. Границы рифа четкие, форма вершины холмовидная, северный склон пологий. Мощность рифогенных отложений в гребневой части 583 м, на склоне 482 м. В строении рифа [1,2] принимают участие биоморфно-детритовые, органогенно-обломочные и сгустково-комковатые известняки массивной текстуры. В ядре преобладают биоморфные известняки, в которых породообразующими являются водоросли Jzhella, Epiphyton, Solenopora. К рифостроящим организмам можно отнести также мшанки, четырехлучевые кораллы и табуляты Thecostegites и Syringopora. Известняковые водоросли указывают на образование рифа в зоне морского прибоя, хрупкие мшанки обитали в спокойной воде. Смена тех и других форм по разрезу свидетельствует об изменении динамики вод в пределах рифа во времени. Кратковременные моменты затишья сменялись условиями активного режима вод. Существенную роль в формировании рифа играли фораминиферы, брахиоподы, пелециподы, гастроподы, остракоды и морские лилии. Встречающиеся совместно с водорослями обломки хрупких стеблей строматопорат Stellopora, видимо, перенесены потоками воды с места их обитания в зоне затишья. На склоне рифа прослеживаются прослои органогенно-обломочных известняков. Для рифа характерны литологическая неоднородность, связанная с нею изменчивость емкостных свойств пород, а также сильная кавернозность и трещиноватость. Слюсаревскому рифу свойственно обилие фораминифер и водорослей Girvanella, Jzhella, Jssinella. Среди водорослево-фораминиферовых известняков встречаются прослои, переполненные хрупкими строматопоратами Stellopora, что свидетельствует о смене условий активного и спокойного режима вод.

От линии барьерных рифов происходит ответвление органогенных построек в северном направлении. Эта (вторая) ветвь проходит через Голубковскую и Мирошниковскую органогенные постройки и следует далее на Матвеевскую. Голубковский риф имеет длину около 3,5 км, ширину 1,2 км. На плато рифа намечаются небольшие биогермы. Сложен он известняками биоморфными (водорослевыми, строматопоровыми, кораллово-брахиоподовыми), сгустково-комковатыми и вторичными доломитами. Поверхность его покрыта желваково-водорослевыми и оолитовыми известняками. Основными рифостроящими организмами здесь так же, как и на Котовском, были водоросли, меньшую роль играли кораллы. Из сопутствующих организмов многочисленны фораминиферы.

Вторая линия органогенных построек (Мирошниковский, Матвеевский биогермы) формировалась в обстановке спокойных вод. Сложены они известняками водорослево-строматопоровыми, сгустково-комковатыми. В кровельной части наблюдается широкое распространение оолитовых и желваково-водорослевых известняков. Основными рифостроящими организмами были стебли строматопорат Stellopora и пластинчатые колонии Tienodictyon. Водоросли встречаются реже, но они довольно разнообразны: Girvanella, Jssinella, Solenopora и др. Характерно наличие табулят Syringopora, пелеципод, гастропод, остракод, морских ежей, криноидей. Обилие хрупких стеллопор свидетельствует о спокойной обстановке их обитания за зоной барьерных рифов. В аналогичных условиях находятся биогермы алатырско-верхнефранского возраста в районе скв. 50 Верхне-добринской, расположенной за Добринским барьерным рифом, и Моисеевский верхнефранский биогерм за Новокоробковско-Романовским. Преобладающий тип коллектора в биогермах - поровый.

Для рассмотренных органогенных построек характерно низкое значение глинистости - менее 2 %.

Третья линия органогенных построек в краевой части мелководного шельфа вскрыта скв. 1 и 9 Островскими. Рифогенные образования здесь прослеживаются на уровне верхнефранских отложений. Следует отметить, что южные органогенные постройки Мирошниковско-Матвеевской и Островской линий биогермов являются в то же время и постройками. Предломовского барьерного рифа, окаймляющего Ломовскую внешнюю лагуну, и поэтому должны иметь черты строения и комплекс органических остатков, свойственные рифам барьерного типа.

На северном окончании Кудиновско-Романовской приподнятой зоны расположены Новокоробковско-Моисеевский атоллоподобный массив, на котором органогенные постройки (Новокоробковская, Ефимовская, Моисеевская и др.) располагаются цепочкой по кольцу. С востока этот сложно построенный массив ограничен рифами барьерного типа: Новокоробковским и Ефимовским, а с запада биогермами Моисеевским и др. В центральной части находилась внутренняя лагуна. Мощность алатырско-верхнефранских рифогенных отложений в гребневой части Новокоробковского рифа достигает 566 м, на Ефимовском рифе 443 м, а на Моисеевских биогермах 186 м. К. каркасным организмам Новокоробковского рифа относятся водоросли Girvanella, Schuguria, Jzhella, мшанки, колониальные кораллы Thamnophyllum, Peneckiella. Здесь же, в скв. 95, встречаются строматопораты Stellopora. Шлейфовые образования рифов сложены мелкокомковатыми и органогенно-детритовыми известняками, чередующимися с глинистыми и доломитизированными известняками, доломитами, мергелями и аргиллитами.

Из рассмотренных типов органогенных построек по бортам Уметовско-Линевской депрессии наиболее перспективны барьерные рифы. Они формировались на границе морфологических уступов, разделяющих участки с разной глубиной морского дна. Над внешними крыльями барьерных рифов в геологическом разрезе фиксируется граница выклинивания уметовско-линевской толщи компенсации. Морфологический уступ обычно располагался над тектоническим и большей частью над бортовыми, уступами Уметовско-Линевской впадины, которые характеризуются максимальным градиентом мощностей девонского комплекса. Таковы условия в пределах Котовско-Слюсаревского и Добринского барьерных рифов. В то же время в некоторых случаях (Западно-Линевский барьерный риф) на уровне верхнефранских отложений фациальная граница сдвинута к мелким тектоническим уступам, ограничивающим наиболее глубокие мульды депрессии. На крыльях бортового уступа в этих случаях развиты одинаковые мелководные шельфовые фации, хотя и разной мощности (Жирновско-Бахметьевская флексура). Над крупными девонскими уступами в альпийский тектонический этап развивались инверсионные флексуры. При этом альпийские движения могли значительно или полностью расформировать связанные с рифами положительные структуры. Таковы, например, условия в пределах Добринского барьерного рифа.

На Котовской площади инверсионной флексуры над древним уступом не образовалось, но альпийский тектонический этап также повлиял на морфологию рифа. В это время значительно погрузилось пологое западное крыло и, как следствие, увеличились амплитуда и объем рифовой ловушки. Этаж нефтеносности массивной залежи месторождения вдвое превышает амплитуду древней ловушки. Это свидетельствует о позднем завершении формирования залежи.

В зоне мелководного шельфа на значительной площади прослеживаются биостромы, на фоне которых отмечаются отдельные биогермы. Биостромы и биогермы прослежены на Мишинской, Северо-Дорожкинской, Малодельской, Березовской, Ключевской и Кудиновской площадях. При этом установлено, что Кудиновский и Ключевской биогермы встречаются на восточном склоне Кудиновско-Коробковского вала, ограниченного с запада Карповско-Шляховским прогибом. Органогенные постройки мелководного шельфа не замещаются за пределами массивов депрессионными осадками, а переходят в мелководные глинисто-карбонатные образования, которые служат латеральным экраном. По мощности (170 м) они значительно уступают постройкам в пределах бортового уступа Уметовско-Линевской депрессии. Биостромы и биогермы росли в семилукско-рудкинское (на Ключевской, Кудиновской, Северо-Дорожкинской) и в верхнефранское (на Северо-Дорожкинской, Малодельской, Березовской, Ключевской, Романовской, Мишинской площадях) время.

Таким образом, органогенные постройки франского продуктивного рифового комплекса широко развиты в прибортовой зоне Уметовско-Линевской депрессии. Они развивались на стыке крупных тектонических элементов и приурочены к крыльям конседиментационных поднятий и структурным уступам.

Наиболее перспективны для поисков залежей нефти - барьерные рифы западного борта Уметовско-Линевской депрессии. Они отличаются четкой морфологической выраженностью, большей амплитудой и размерами, широким развитием вторичной емкости (трещиноватости и кавернозности). Расположенные за ними выше по уступу биогермы из-за меньших размеров и амплитуды не столь перспективны. Биогермы шельфовой зоны, имеющие небольшие размеры, вследствие ненадежной покрышки на Кудиновской площади и южнее перспективны лишь севернее зоны развития в ней песчаных пластов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Батанова Г.П., Даньшина Н.В. Кораллово-строматопорово-водорослевые рифы Нижнего Поволжья. - В кн.: Кораллы и рифы фанерозоя СССР. М., 1980, с. 21-25.
  2. Габриэлян А.Г., Даньшина Н.В., Климова Л.А. Строение коллекторов Мирошниковского и Котовского рифогенных массивов. - РНТС. Сер. Нефтегаз. геол. и геофиз. М., ВНИИОЭНГ, 1981, вып. 4, с. 22-25.
  3. Закономерности распространения девонских рифов и типы нефтегазоносных ловушек на площадях Волгоградской области / Г.П. Батанова, Е.П. Ягодина, В.В. Тебякин и др. - Труды ВолгоградНИПИнефти, Волгоград, 1975, вып. 24, с. 24-29.
  4. Новиков А.А. Методика поисков погребенных рифов в Нижнем Поволжье. - РНТС. Сер. Нефтегаз. геол. и геофиз. М., ВНИИОЭНГ,1979, вып. 10, с. 5-8.

Поступила 9/II 1982 г.

Рис. 1. Палеогеографическая карта верхнефранского времени прибортовой зоны Уметовско-Линевской депрессии.

1 - изопахиты верхнефранских отложений, м; 2 - граница распространения уметовско-линевских образований; 3 - депрессия в глубокой части морского шельфа с режимом иловой впадины; 4 - мульды; 5 - внешние (периферийные) лагуны; 6 - мелкая часть шельфа; 7 - районы развития: I - одиночных рифов (Iа - Уметовско-Линевский), II - барьерных рифов (IIа - Добринский, IIб - Западно-Линевский, IIв - Котовско-Слюсаревский, IIг - Предломовский, IIд - Новокоробковско-Романовский, IIе - Горно-Балыклейский, IIж - Суводской), III - биогермов срединной линии рифового комплекса (IIIа - Верхнедобринский, IIIб - Мирошниковско-Матвеевский), IV - то же краевой части мелководного шельфа (Островской), V - биостромов и биогермов мелководного шельфа (Va - Мишинско-Северо-Дорожкинский, Vб - Моисеевско-Ключевской); 8 - граница районов развития органогенных построек

Рис. 2. Литолого-геологический профиль через Островскую и Котовскую органогенные постройки.

Известняки: 1 - массивные рифогенные, 2 - чистые слоистые, 3 - глинистые; 4 - мергели; 5 - аргиллиты; 6 - алевролиты; 7 - размыв